큰 전력회사들이 공동운영하는 電力中央硏究所(東京·千代田 이사장 佐藤太英)은 열에 강한 세라믹스를 전면적으로 사용한 연료전지의 개발에 방향을 잡았다. 금속부품을 사용하지 않고 세라믹스만으로 발전부품을 연결해 내열성이 높이는데 성공했다. 발전효율이 높은 섭씨 1,000도에서 작동시킴으로써 전해질 1평방센티미터당 출력은 종래품의 5배인 1와트로 높아졌다. 가정용이나 자동차용 연료전지 등에 응용을 전망하고 있으며 전지 메이커와 기계 메이커에 공동연구를 제안했다. 모든 것을 세라믹스로 만든 연료전지는 세계 최초라고 하며 5년 후의 제품화를 목표로 하고 있다. 개발의 방향을 잡은 것은 ‘고체산화물형(固體酸化物刑)’이라고 불리는 타입의 연료전지. 연료전지는 일반적으로 발전부품인 ‘셀’로 산소와 수소를 반응시켜 발전시킨다. 막 상태의 전극이나 전해질을 겹쳐놓은 구조로, 이 셀을 금속제 접속부재로 복수 연결, 셀의 전력을 모아 전체의 출력을 끌어올리는 시스템이다. 지금까지 접속부재에는 가열하기 쉽고 전류가 잘 통하는 니켈판 등을 사용해 왔다. 단, 금속은 고온에서는 산화되어 열화하기 때문에 발전시의 셀 온도를 700~800도로 억제하여 출력을 희생할 필요가 있었다. 한편, 세라믹스끼리의 접속에는 화학반응에 의한 열화로 연료인 수소나 공기가 새어나갈 염려가 있었다. 電中硏은 화학변화를 억제하기 위하여 칼슘계 무기산화물을 첨가, 수용액 안에서 진흙 상태로 녹이고 전극 표면에 두께 10마이크로(1마이크로는 100만분의 1)미터의 균일한 세라믹스 막을 형성, 발전부품끼리 연결했다. 세라믹스와 금속 등 종류가 다른 재료를 사용하면 열에 의한 신축율이 다르기 때문에 균열이 발생한다는 종래의 문제점을 해결했다. 내구성이 높고 작동온도를 1,000도로 했을 경우의 연속 운전시간을 종래의 50배인 2천시간으로 늘리는데 성공했다. 현재도 내구실험을 계속하는 중으로 실용화를 위해 작동시간을 1만 시간까지 높이는 것을 목표로 하고 있다고 한다. 양산했을 때의 원가를 중시하여 금속을 사용하여 작동온도를 억제하면서 효율적으로 발전시키는 연구도 진행되고 있다. 電中硏은 효율적으로 발전하고 열을 수소의 생산이나 급탕 등에 유효하게 활용하면 전체적인 에너지 효율이 높아진다는 점에 주목하고 있다. (NK)